ŠTO TO UDIŠEMO? Gordana Pehnec Jedinica za higijenu okoline Znanstveni i stručni rad Jedinice za higijenu okoline od početka svog djelovanja povezan je s mjerenjima kvalitete zraka. U početku se onečišćenje zraka proučavalo isključivo u radnom prostoru sa svrhom procjene izloženosti radnika te poboljšanja njihovih uvjeta rada. Kasnije su istraživanja proširena i na kvalitetu vanjskog zraka. Jedinica prati kvalitetu zraka u Gradu Zagrebu već dulje od 50 godina. Što je to zrak? Zrak je smjesa plinova koji čine Zemljinu atmosferu. S obzirom na sastav i fizikalna svojstva koja se mijenjaju ovisno o visini, atmosferu dijelimo u nekoliko slojeva. U najnižem sloju – troposferi nalazi se gotovo sva vodena para, a temperatura pada s visinom prosječno 6 °C po kilometru. U troposferi se zbivaju i sve vremenske pojave koje opažamo: oblaci, oborine, vjetrovi… TROPOSFERA STRATOSFERA MEZOSFERA TERMOSFERA EGZOSFERA ZRAK 0,94 % ARGON 0,03 % UGLJIKOV DIOKSID OSTALI PLINOVI U nižim slojevima atmosfere zrak ima stalan omjer plinova dušika, kisika i ugljikovog dioksida te ostalih plinova. Takav sastav zraka predstavlja jedan od osnovnih životnih uvjeta jer je neophodan za disanje i procese gorenja. Osim plinova, zrakom su raspršene i različite mikroskopski sitne krute i tekuće čestice koje lebde nošene zračnim strujama, a nazivaju se aerosoli ili lebdeće čestice. Prirodni aerosol čine vulkanske čestice, čestice prašine s tla, kristalići morske soli i leda, kapljice vode, pelud, spore, bakterije i virusi. Lebdeće čestice mogu sadržavati i brojne štetne tvari poput teških metala i karcinogenih organskih tvari. Sitne se čestice, zbog svoje mikroskopske veličine, lako prenose na veće udaljenosti i dugo zadržavaju u atmosferi.

ŠTO TO UDIŠEMO? Onečišćenja u zraku Onečišćujuće tvari, poput raznih oksida sumpora, dušika i ugljika te krutih čestica, u zrak dospijevaju iz prirodnih i antropogenih izvora. Prirodni su izvori onečišćenja zraka razne prirodne pojave i procesi, primjerice požari, erupcije vulkana, pješčane oluje, raspršena morska sol i emisija hlapivih organskih spojeva iz biljaka. Antropogeni su izvori onečišćenja zraka industrijska postrojenja i razne ljudske aktivnosti, primjerice proizvodnja energije (elektrane, kotlovnice) i promet, u kojima izgaraju fosilna goriva (ugljen, tekuća goriva i plin). Početci onečišćenja zraka iz antropogenih izvora Otkriće vatre ljudskom je rodu donijelo mnoge značajne promjene u životu, među ostalim i onečišćenje zraka. Kao prvi izvor energije koristilo se drvo, ali se zbog nepotpunog sagorijevanja stvarao crni dim uzrokujući ljudima zdravstvene teškoće. Zamjena drva kaloričnijim ugljenom omogućila je nagli razvoj obrta i industrije (industrijska revolucija), ali uz cijenu onečišćenja zraka prašinom, čađom i sumporovim dioksidom. Otkriće nafte djelomično je smanjilo emisiju čađe i pepela, ali je zato utjecalo na razvoj kemijske industrije i motornih vozila. Nova prijevozna sredstva i proizvodi omogućili su lagodniji život, ali su istovremeno povećali unos velikog broja različitih onečišćujućih tvari u okoliš pa tako i u atmosferu. Povišene razine onečišćujućih tvari u zraku djeluju štetno na ljudsko zdravlje, a mogu izazvati i oštećenja raznih materijala te niže prinose poljoprivrednih kultura. Onečišćujuće tvari talože se na tlo i biljke odakle se mogu isprati u podzemne vode i ući u hranidbeni lanac. Kemijskim reakcijama u zraku izvorni spojevi onečišćenja mogu se transformirati u još štetnije spojeve, dok se isparavanjem i vjetrom mogu prenijeti vrlo daleko od samog izvora onečišćenja.

ŠTO TO UDIŠEMO? Praćenje kvalitete zraka Jedna od posljedica uznapredovale industrijske proizvodnje i nastajanja višemilijunskih gradova tijekom prošlog stoljeća povećana je količina otpadnih tvari u okolišu. Primjerice, u velikim gradovima poput Londona ili Los Angelesa pojavio se višednevni smog, odnosno štetna smjesa onečišćujućih tvari u zraku izgledom slična magli ili pomiješana s maglom. Takve situacije pokrenule su organizirane aktivnosti kojima je cilj zaštita zdravlja ljudi i okoliša. Na međunarodnoj razini formiran je svjetski sustav praćenja okoliša unutar kojega su uspostavljene dvije mjerne mreže: mreža postaja u opterećenim područjima (gradskim i industrijskim) koju koordinira Svjetska zdravstvena organizacija i mreža pozadinskih postaja udaljenih od ljudskih aktivnosti koju koordinira Svjetska meteorološka organizacija. Pojave smoga u velikim svjetskim gradovima i industrijskim središtima sredinom prošloga stoljeća uputile su na potrebu sustavnog praćenja kvalitete vanjskog zraka. Prva mjerenja kvalitete vanjskog zraka u Hrvatskoj provela je Jedinica za higijenu okoline Instituta za medicinska istraživanja i medicinu rada 1963. godine određivanjem sumporova dioksida i crnog dima na tri mjerne postaje. Od tada se u Zagrebu neprekidno prate razine onečišćenja na mjernim postajama u okviru gradske mreže za trajno praćenje kvalitete zraka. Broj mjernih postaja, kao i broj onečišćenja koje se u zraku mjere, postupno se povećavao tijekom godina. Danas Jedinica za higijenu okoline svakodnevno prati kvalitetu zraka na šest lokacija u Zagrebu. Mjere se koncentracije sumporovog dioksida, dušikovog dioksida, ozona i amonijaka. Osim ovih plinova, prate se i razine lebdećih čestica različitih veličina (aerodinamičkog promjera manjeg od 10 μm, 2,5 μm i 1 μm) te se određuje njihov sastav.

ŠTO TO UDIŠEMO? Položaj šest mjernih postaja lokalne mreže za praćenje kvalitete zraka Grada Zagreba na kojima mjerenja provodi Institut za medicinska istraživanja i medicinu rada Provođenjem mjera za smanjivanje emisija onečišćujućih tvari te uvođenjem plinske i toplinske mreže u gradovima postiglo se značajno smanjenje razina nekih onečišćenja zraka u odnosu na 60-e godine prošlog stoljeća (sumporovog dioksida i crnog dima). Smanjenje razina sumporovog dioksida (SO2) u Zagrebu (1963.  2009.). Izvor: G. Pehnec i sur., Priroda 05/2013 Međutim, s novim znanstvenim spoznajama i tehnologijama raste i broj onečišćenja koje je potrebno pratiti. U većini europskih gradova glavni je izvor onečišćenja promet, a onečišćujuće su tvari koje posljednjih godina predstavljaju najveći problem lebdeće čestice, dušikov dioksid i prizemni ozon.

ŠTO TO UDIŠEMO? Mnoga onečišćenja zraka pokazuju karakteristične dnevne ili sezonske varijacije.  NO  NO2 DNEVNE VARIJACIJE koncentracija dušikovih oksida (radni dan – zima); povišene vrijednosti uočavaju se u periodima 6  10 sati i 16  18 sati. Izvor: G. Pehnec i sur., Zbornik radova skupa „Zaštita zraka ’99“, 1999 SEZONSKE VARIJACIJE koncentracija ozona; povišene vrijednosti uočavaju se u ljetnim mjesecima. Izvor: G. Pehnec i sur., Priroda 05/2013 Dušikovi oksidi štetni su plinovi koji nadražuju dišne organe te uzrokuju kisele kiše i pojavu fotokemijskog smoga. Izvori emisija: sagorijevanje goriva (promet, elektrane), industrijski procesi, procesi anaerobne mikrobiološke razgradnje tla, šumski požari, munje. Ozon (O3) je plin koji nastaje reakcijom dušikovih oksida i hlapljivih organskih spojeva. Ozon prisutan u stratosferi „dobar“ je i štiti život na Zemlji od Sunčevih UV zraka. Prizemni je ozon „loš“, a nastaje u troposferi te je sastavni dio gradskog i industrijskog smoga (ometa disanje i oštećuje vegetaciju). Benzo(a)piren (C20H12) organski je spoj iz grupe policikličkih aromatskih ugljikovodika. Vrlo je štetan za zdravlje jer formira karcinogene i mutagene metabolite koji reagiraju s DNA i ometaju njezinu transkripciju. Izvori emisije u zrak: šumski požari, vulkanske erupcije, nepotpuno sagorijevanje fosilnih goriva, dim cigareta, izgoreni ostatci hrane. SEZONSKE VARIJACIJE koncentracija benzo(a)pirena; povišene vrijednosti uočavaju se u zimskim mjesecima. Izvor: G. Pehnec i sur., Priroda 05/2013

ŠTO TO UDIŠEMO? O kvaliteti zraka u Zagrebu građani se mogu informirati putem Izvještaja o praćenju onečišćenja zraka na području Grada Zagreba koji se izrađuje krajem svake kalendarske godine i objavljuje na internetskim stranicama Grada Zagreba (http://www1.zagreb.hr/kvzraka/index.htm).